물리 Show 수평으로 던진 물체의 운동과 자유닥하운동 비교높은데서 가벼운공과 무거운 공을 동시에 떨어 뜨리면 같은 시간에 땅에 떨어지는 이유는 따라서 물체가 무겁든 가볍든 가속도에는 영향을 주지 않습니다 결론은 가속도가 같으므로 속력도 같아 이동거리도 같습니다. 즉 떨어지는데 걸리는 시간도 다 같아요. 일단은 공기의 저항이 없다는 가정하에 자유낙하와 수평운동은 동시에 떨어집니다. 자 물체가 지구에서 떨어지는 이유는 중력때문이죠 중력은 지구가 물체를 끌어당기는 힘입니다. 사람이 둥근 지구에 발붙이고 돌아댕길수 있는 이유죠. 자유낙하라는 말이 중력이 존재하지 않으면 생길수 없는 현상입니다. 한마디로 지구상에 모든 물체는 이 중력가속도 라는 힘을 받게 되는 것이죠 자유낙하는 말그대로 중력가속도만 받는 상태입니다. 수평운동을 하는 물체도 중력가속도를 받죠 수평운동의 힘의 방향은 → 이방향이거나 ← 이방향이겠죠 ,힘이 0이다 등속도운동 중력가속도의 방향은 ↓ 이방향입니다. 힘의 방향이 정확히 직각이기 때문에 두 힘은 전혀 간섭을 받지 않습니다. 따라서 지면에 도달하는 속도는 같을 밖에 즉, V=V0+AT에서 V=V0+GT다 V=gt 9.8*1 9.8*2 9.8*3 아래 그래프를 보면 가로로 줄을 그으면 동시에 떨어지는 것을 볼수있다 https://yjh-phys.tistory.com/1421?category=523703 https://blog.naver.com/jklee517/220271573666 그림은 높이가 인 곳에서 수평 방향으로 의 속력으로 던진 물체가 수평 거리 만큼 떨어진 지점에 도달하는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기 저항은 무시한다.) ㄱ. 가 클수록 지면에 도달할 때까지 걸린 시간이 길어진다. ㄴ. 가 일정할 때 가 클수록 가 커진다. ㄷ. 가 일정할 때 가 클수록 가 커진다. 수평 방향으로 던진 물체는 연직 방향으로 자유 낙하 운동을 하고, 수평 방향으로 등속 직선 운동을 한다. ㄱ, ㄴ. 가 클수록 연직 방향으로 낙하 거리가 길어지므로 지면에 도달할 때까지 걸린 시간이 길어진다. 이에 따라 수평 방향으로 등속 직선 운동하는 시간이 길어지므로 물체가 도달하는 수평거리 도 커진다. ㄷ. 가 클수록 같은 낙하 시간 동안 수평 방향으로 더 먼 거리를 등속 직선 운동하므로 도 커진다. 시뮬레이션 사용 방법마우스로 공을 드래그하여 공중에서 자유낙하 시킬 수 있습니다. 절벽 위에서 마우스로 드래그하면 포물선 운동을 관찰할 수 있습니다. 여러 번 던져 보면 y축 방향의 속도 변화가 일정함을 알 수 있습니다. 비스듬히 던져진 물체의 운동비스듬히 던져진 물체는 특정한 곡선을 그리며 떨어집니다. 흔히 포물선운동을 한다고 이야기합니다. 이 운동은 일직선이 아닌 2차원 평면상의 운동입니다. 이 운동을 이해하기 위해서는 수평 방향(x축 방향)의 운동과 수직 방향(y축 방향)의 두 운동으로 나누어서 생각해야 합니다. 공기와의 마찰이 없는 경우, 수평 방향의 운동은 등속 직선 운동과 같습니다. 던져진 초기 속력 중 수평 방향의 속력이 계속 유지됩니다. 수직 방향의 운동은 조금 복잡합니다. 지표면에서 운동하는 모든 물체들은 지구 중력의 영향을 받아 아래로 떨어집니다. 위로 던져 올려진 물체는 위로 올라가는 속력이 점점 줄어들다가 나중에는 다시 지구 중심을 향해 속력이 증가합니다. 속력이 증가하는 정도는 지구의 중력가속도와 같습니다. 지구의 중력가속도는 약 9.8m/s2입니다. 이것은 1초마다 9.8m/s씩 속력이 계속해서 증가하는 것입니다. 던져진 물체에 가해지는 유일한 힘은 지구의 중력입니다. 물체가 어떤 운동을 하고 있어도, 물체에 가해지는 중력은 일정하게 아래쪽을 향합니다. 자유낙하와 수평으로 던져진 물체 비교 가상실험을 하기 전, 또는 한 후에 게임 형식으로 이론을 체험해 보자. 앵그리버드를 새총으로 날려서 돼지를 맞추는 게임이다. 돼지를 맞추려면 어떻게 해야 할까? 나름대로의 전략을 짜서 돼지를 맞춰 보자. https://sciencej1.cafe24.com/html5/monkeyhunter/birdhunter.html1. 속도를 15로 고정시킨 상태에서 돼지를 맞춰 보자.
속력을 느리게 해서 누가 더 아래쪽에서 돼지를 맞추는지 시합도 해 보자. 속도와 상관없이 돼지 방향으로 쏘면 반드시 맞는다. 이 게임은 수업시간에 배운 자유낙하와 수평으로 던진 물체의 운동 실험의 연장선에 있다.
https://sciencelove.com/2538수평으로 던진 물체의 연직방향 힘은 중력 밖에 없다. 따라서 자유낙하 하는 물체나 수평으로 던진 물체나 떨어지는 속도는 똑같다.
그냥 단순하게 생각하면 앵그리버드가 날아가는 동안 돼지가 아래로 떨어지니까 속력이 느릴때는 조금 아래쪽으로 발사해야 할 것 같지만, 실제 해 보면 속력과 상관없이 돼지를 바라보고 수평으로 던지면 된다는 것을 알 수 있다. 이론으로 배운 내용을 게임을 통해 확인해 볼 수 있다.
|